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Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Trocknungs-
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verlaufs von Nahrungsmitteln, insbesondere Rohwurst Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Trocknungsverlaufs
von Nahrungsmitteln, insbesondere Rohwurst, bei welchen dem zu behandelnden Gut
durch die Zufuhr von ggf. konditionierter Luft Wasser entzogen wird, bis der gewünschte
Reife- und Trocknungsgrad erreicht ist.
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Bei der Reifung und Trocknung von Nahrungsmitteln, insbesondere von
Rohwurst u. ä. Gütern der fleischverarbeitenden Industrie,verwendet man klimatisierte
Anlagen, die dazu dienen, die Luftfeuchtigkeit und die Lufttemperatur im Behandlungsraum
im Laufe der Zeit abzusenken, damit das zu behandelnde Gut einer allmählichen Trocknung
unterworfen wird und im Laufe der Zeit seine Feuchtigkeit abgibt. Zu diesem Zweck
wird
Luft, ggf. konditionierte Luft oder Rauch durch den Behandlungsraum
geleitet, wobei dies vom jeweiligen Produkt und der Produktionsphase abhängen wird.
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In der Praxis wird dabei so vorgegangen, daß die frisch in Hüllen
gefüllten Rohwürste zunächst in Klimakammern auf Temperaturen in der Größenordnung
von 15 0C - 25 OC erwärmt werden, wobei man den Reifungs- und Trocknungsprozeß dann
in den nordeuropäischen Ländern bei einer Temperatur in der Größenordnung von 22
OC - 25 OC beginnen läßt und die relative Luftfeuchtigkeit zu Beginn der Behandlung
auf einem Wert von ungefähr 95 % Luftfeuchtigkeit halt.-Unter diesen äußeren Bedingungen
und den herrschenden Temperaturen beginnt ein Fermentationsprozeß, der eine Absenkung
des pH-Wertes im zu behandelnden Gut zur Folge hat, was wiederum die Eiweiß-Wasser-Bindung
im Behandlungsgut verändert. Dieser Trocknungsprozeß wird dadurch vorgenommen, daß
man die Luftfeuchtigkeit im Behandlungsraum verringert bzw. Luft mit geringerer
relativer Luftfeuchtigkeit einleitet, da diese dann Feuchtigkeit aus der Rohwurst
oder ganz allgemein dem Behandlungsgut aufnehmen kann.
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Während dieser Behandlung wird man üblicherweise auch die Temperatur
im Behandlungsraum allmählich absenken, damit die Säuerung des Behandlungsgutes
verzögert wird. Durch die Verringerung der Feuchtigkeit des Behandlungsgutes bzw.
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seine Eintrocknung wird den im Behandlungsgut wirksamen Bakterien
schließlich die zum Leben erforderliche Feuchtigkeit entzogen und das Behandlungsgut
dadurch mikrobiologisch immer stabiler.
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Die Behandlung des Gutes erfolgt im wesentlichen in zwei Phasen, nämlich
der Startphase und der. Trocknungsphase, wobei der Fermentationsprozeß während der
Startphase eingeleitet wird. Dabei wird der pH-Wert des Gutes ausgehend von Anfangswerten
von etwa pH = 5,7 - 6,0 rasch auf pH = 4,8 -5,0 abgesenkt, denn die Eiweiß-Wasser-Bindung
ist am gering-
sten bei einem pH-Wert von ungefähr 5,3, während
sie bei geringeren pH-Werten wieder ansteigt.
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Die Dauer der Startphase liegt in der Größenordnung von ungefähr 5
- 7 Tagen, in denen die Lufttemperatur und die Luftfeuchtigkeit stufenweise abgesenkt
werden und man sich herkömmlicherweise nach Erfahrungswerten richtet.
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Beispielsweise wird im nordeuropäischen Raum mit Werten für die Temperaturen
und die relative Luftfeuchtigkeit gearbeitet, die in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt
sind: relative Zeit Temperatur Luftfeuchtigkeit 1. Tag 24 0C 95 P 2. Tag 24 OC 93
% 3. Tag 22 0C 90 % 4. Tag 22 OC 88 % 5. Tag 20 OC 86 % 6. Tag 18 OC 84 % Diese
Werte geben jedoch lediglich ungefähre Größenordnungen an; in Abhängigkeit von den
unterschiedlichen Rezepturen, der Körnung, der Beimengung von Salzen, Zuckerstoffen,
den vorhandenen Starterkulturen sowie der verwendeten Hülle können auch andere spezielle
Temperatur- und Feuchtigkeitswerte durchlaufen werden.
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Unabhängig von der jeweiligen Art des Behandlungsgutes und seiner
speziellen Zusammensetzung wird die Reifung und Trocknung jedoch dadurch eingeleitet,
daß die relative Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft abgesenkt wird, um dem Behandlungsgut
Feuchtigkeit zu entziehen. Dabei darf allerdings nicht irgendeine Absenkung der
Luftfeuchtigkeit erfolgen, da dieser Feuchtigkeitsverlauf von ausschlaggeben-
der
Bedeutung für die Qualität des nach der Behandlung erhaltenen Gutes ist. Eine zu
schnelle Reduzierung der Luftfeuchtigkeit kann ebenso schädlich und gefährlich sein
wie eine zu langsame Absenkung der Luftfeuchtigkeit.
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Wenn einerseits die Luftfeuchtigkeit zu schnell reduziert wird, hat
dies eine sehr starke Austrocknung in den Randzonen des Behandlungsgutes zur Folge,
die der sie umströmenden Luft naturgemäß am stärksten ausgesetzt sind. Dies hat
eine Verdichtung der Randzone des Behandlungsgutes zur Folge, die den weiteren Fluß
der Feuchtigkeit aus dem Inneren an die Oberfläche hemmt, so daß die Feuchtigkeit
nicht rasch genug nachströmen kann. Diese verzögerte Austrocknung im Inneren des
Behandlungsgutes hat jedoch die nachteilige Folge, daß das Wachstum unerwünschter
Mikroorganismen begünstigt wird, was nicht nur Fehlfabrikate aufgrund von Farbveränderungen
oder Hohistellen nach sich ziehen kann, sondern auch ein Verderben des jeweiligen
Gutes.
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Wenn andererseits die Luftfeuchtigkeit zu langsam und vorsichtig verringert
wird, entsteht auf dem Behandlungsgut ein unkontrollierter Bewuchs aus Hefen, Schimmeln
u. a.
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Mikroorganismen, die die Qualität und das Aroma des Gutes beeinträchtigen,
teilweise auch Mykotoxine bilden können.
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Dieser Besatz oder Bewuchs muß daher durch aufwendiges Waschen entfernt
werden, um das Gut verkaufen und auch genießen zu können.
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Es erscheint einsichtig, daß sich die Startbedingungen des Behandlungsgutes
laufend ändern können, was durch Toleranzen in der Produktion, die unterschiedliche
Herkunft des Produktionsfleisches und vor allen Dingen durch unterschiedliche bakterielle
Kontamination des Ausgangsmaterials bedingt ist. In der Folge wird die Fermentation
einerseits zu unterschiedlichen Zeiten einsetzen und andererseits un-
terschiedliche
zeitliche Verläufe zeigen, d. h. einmal schneller und einmal langsamer ablaufen.
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Durch die Fermentation und die damit verbundene Änderung der Eiweiß-Wasser-Bindung
ändern sich selbstverständlich auch die Trocknungsmöglichkeiten; denn eine große
Eiweiß-Wasser-Bindung erfordert eine langsame Trocknung, eine geringe Eiweiß-Wasser-Bindung
ermöglicht und erfordert eine raschere Trocknung des Behandlungsgutes.
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Es erscheint einsichtig, daß man diesen diffizilen Gegebenheiten und
unterschiedlichen Voraussetzungen- nicht dadurch hinreichend gerecht wird, daß man
eine schematische und stufenweise Absenkung der Luftfeuchtigkeit aufgrund von Erfahrungswerten
vornimmt, wenn man optimale Bedingungen bei der Reifung und Trocknung des Gutes
erzielen will.
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Insbesondere besteht dann die Gefahr, daß grobkalibrige und feinkörnige
Produkte zu häufig Trocknungsfehler aufweisen, dadurch an Wert verlieren oder sogar
ungenießbar werden Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, die eine verbesserte Regulierung des Feuchtigkeitsentzuges
und damit eine optimale Behandlung der empfindlichen Nahrungsmittel ermöglichen.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß während der Behandlung
des Gutes kontinuierlich eine erste Temperatur im Inneren des Gutes und eine zweite
Temperatur am Rand des Gutes gemessen werden, und daß die Feuchtigkeit im Behandlungsraum
zur Reduzierung des Feuchtigkeitsgehaltes des Gutes derart stetig abgesenkt wird,
daß die Differenz der beiden Temperaturen auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird.
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Damit wird in vorteilhafter Weise eine Optimierung der Trocknungsverhältnisse
in lufttechnischen Anlagen zur Trocknung von Rohwurst u. ä. Fleischwaren oder Nahrungsmitteln
erreicht, die eine sehr sorgfältige und vorsichtige Behandlung zum Feuchtigkeitsentzug
erfordern, da keine sture Einhaltung eines einmal vorgegebenen Zeitplanes vorgenommen
wird, der den unterschiedlichen Ausgangsvoraussetzungen nicht Rechnung trägt. Mit
der Messung der beiden Temperaturen und Einhaltung der vorgegebenen Temperaturdifferenz
wird nämlich beim erfindungsgemäßen Verfahren eine ganz gezielte und dosierte Abgabe
der Feuchtigkeit an die Umgebungsluft gewährleistet.
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Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden
die beiden Temperaturen mit Einstechthermometern gemessen, von denen eines in den
Wurstkern, z. B. seine Mitte gesteckt wird, während das andere Einstechthermometer
unmittelbar unter der Wursthülle angeordnet wird. Mit diesen beiden Thermometern
kann jederzeit der herrschende Temperaturgradient gemessen werden, der ausschlaggebend
dafür ist, wie groß die Geschwindigkeit und die Menge der Feuchtigkeitsabgabe sind.
Selbstverständlich brauchen nicht sämtliche Stücke im Behandlungsraum mit derartigen
Thermometern ausgerüstet zu werden, vielmehr genügt es, wenn mit einer oder mehreren
im Raum verteilten Pilotwürsten gearbeitet wird, in die derartige Einstechthermometer
gesteckt werden Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vorgesehen, daß die beiden Temperaturen mit einem im Kern des Gutes angebrachten
Einstechthermometer und mit einem im Luftstrom angeordneten Thermometer mit Feuchtdocht
gemessen werden. Ein derartiges Verfahren wird man dann wählen, wenn es sich bei
dem Behandlungsgut beispielsweise um Würste mit geringem Durchmesser handelt, die
nur eine sehr begrenzte mechanische Belastbarkeit besitzen, so daß man nicht mit
zwei eingesteckten Thermome-
tern arbeiten kann. Auch mit diesem
vereinfachten Verfahren läßt sich jedoch in vielen Fällen in zufriedenstellender
Weise die Feuchtigkeit der Umgebungsluft in Abhängigkeit von der Differenz zwischen
der Temperatur im Inneren des Gutes und der sogenannten Feuchttemperatur regeln,
so daß eine dem Verlauf des Fermentationsprozesses angepaßte Eintrocknung zumindest
bei dünnen Behandlungsgütern, wie z. B. dünnen Rohwürsten, sichergestellt ist.
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Dabei kann so vorgegangen werden, daß man die Temperaturdifferenz
auf einem konstanten Wert hält, oder aber die Temperaturdifferenz in Abhängigkeit
vom pH-Wert-des- Gutes vorgibt, um eine Anpassung an den jeweiligen Säuerungszustand
des Behandlungsgutes vorzunehmen, der sich im Laufe der Reifung ändert wie es oben
bereits erwähnt worden ist.
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In der Praxis werden ausgezeichnete Ergebnisse erzielt, wenn man mit
einer konstanten Temperaturdifferenz arbeitet, wobei diese Temperaturdifferenz in
der Größenordnung von einigen Zehntel Grad Celsius liegt und von der jeweiligen
Zusammensetzung des Behandlungsgutes abhängen wird.
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Was den Mechanismus beim erfindungsemäßen Verfahren anbetrifft, so
findet so lange keine Verdunstung von Wasser aus dem Behandlungsgut an die Umgebung
statt, wie die Feuchtigkeit des Behandlungsgutes mit der Feuchtigkeit der Umgebungsluft
im Gleichgewicht ist. Wenn nun die Feuchtigkeit der Umgebungsluft reduziert wird,
so kann diese Feuchtigkeit aus der Umgebung und von dem Behandlungsgut aufnehmen,
so daß die Verdunstung des freien Wassers aus dem Behandlungsgut, beispielsweise
der Wurst, beginnt. Die Verdunstungsenergie wird der unmittelbaren Umgebung entzogen,
so daß durch die Verdunstungskälte eine Temper atur absenkung im Behandlungsgut
hervorgerufen wird. Diese Temperaturverringerung ist am äußeren Rand des Behandlungsgutes
naturgemäß am größten, da dort die Verdunstung am stärksten ist, weil dieser Bereich
dem Luftstrom direkt ausgesetzt ist.
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Im Inneren des Behandlungsgutes wird die Temperaturabsenkung am geringsten
sein, so daß sich ein Temperaturgradient von innen nach außen einstellt. Diese Temperaturdifferenz
ist dabei auf ein Maß für die unterschiedlichen Verdunstungsintensitäten zwischen
dem Rand und dem Inneren der Wurst bzw. des Behandlungsgutes abgestellt.
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Wenn die Umgebungsluftfeuchtigkeit nur geringfügig unter die Gleichgewichtsfeuchtigkeit
des Behandlungsgutes abgesenkt wird, so hat dies zur Folge, daß die Verdunstung
der Feuchtigkeit zwar einsetzt, jedoch nur so lange andauert, bis die Feuchtigkeit
des Behandlungsgutes wieder mit der Feuchtigkeit der Umgebungsluft im Gleichgewicht
ist. Von diesem Augenblick an wird die Trocknung des Behandlungsgutes so lange unterbrochen,
bis eine weitere Absenkung der Luftfeuchtigkeit vorgenommen wird, was einen stufenförmigen
Ablauf des Trocknungsprozesses zur Folge hat. Dadurch wird nicht nur eine unnötig
lange Trocknungszeit des Behandlungsgutes in Kauf genommen, sondern auch nicht eine
optimale Reduzierung des Feuchtigkeitsgehaltes mit einem optimalen Fermentationsprozeß
durchgeführt.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch in vorteilhafter Weise
dafür gesorgt, daß die Temperaturdifferenz zwischen dem Inneren und dem Rand des
Gutes auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird, so daß der Feuchtestrom innerhalb
des Behandlungsgutes von innen nach außen allmählich erfolgt und nicht abreißt,
so daß ein ununterbrochener, stetiger und gleichmäßiger Trocknungsvorgang gewährleistet
ist. Dies gilt unabhängig davon, ob mit einer konstanten Temperaturdifferenz gearbeitet
wird, oder aber mit einem Temperaturgradienten, dessen Wert in Abhängigkeit vom
pH-Wert des Behandlungsgutes gesteuert wird.
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Die Regelung der vorgegebenen Temperaturdifferenz kann in verschiedener
Weise, beispielsweise durch
Änderung der Luftfeuchtigkeit oder
der Strömungsgeschwindigkeit der Umgebungsluft vorgenommen werden, wobei die Regelung
der Luftfeuchtigkeit in der Praxis einfacher realisierbar und damit vorzuziehen
sein wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, das nicht stufenweise, sondern
stetig abläuft, kann den herrschenden Verhältnissen im Inneren des Behandlungsgutes
ständig Rechnung getragen werden. Wenn sich nämlich im Verlauf des Trocknungsvorganges
die Eiweiß-Wasser-Bindung ändert, so ist damit auch eine Änderung der Feuchteströmung
vom Kern zum Rand des Behandlungsgutes verbunden. Steht mehr freies Wasser aus dem
Behandlungsgut zur Verfügung, so bewirkt dies ein rascheres Nachströmen zum Rand
und bei konstanter Temperaturdifferenz eine raschere Verdunstung. Wenn jedoch weniger
freies Wasser im Behandlungsgut vorhanden ist, wird eine Verzögerung des Feuchteflusses
zum Rand und damit eine verzögerte Verdunstung stattfinden, wenn die Temperaturdifferenz
konstant gehalten wird. Das bedeutet jedoch, daß die Regelung der Luftfeuchtigkeit
unmittelbar in Abhängigkeit vom Fermentationsablauf vorgenommen wird und keine überholten
Erfahrungswerte das Ergebnis beeinträchtigen.
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Wenn in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Behandlung
des Gutes bei Erreichen einer vorgegebenen Luftfeuchte dadurch beendet wird, daß
keine weitere Feuchtigkeitsabsenkung vorgenommen wird, so kann man auf diese Weise
die Behandlungsdauer abkürzen und den Raum zur Behandlung von anderen Gütern freimachen.
Dabei ist gleichzeitig gewährleistet, daß das Gut eine optimale Behandlung durchlaufen
hat.
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Man verwendet als Kenngröße für das der Vermehrung der Mikroorganismen
zur Verfügung stehende freie Wasser den sogenannten aw-Wert, der einem Wert von
1/100 der Gleich-
gewichtsfeuchtigkeit der Luft entspricht. Damit
ist der aw-Wert definiert durch aw = relative Luftfeuchte in % 100 Zur Standardisierung
der Behandlungsprodukte kann daher der Trocknungsvorgang stets bei dem gleichen
aw-Wert des Behandlungsgutes beendet werden. Da man die gewünschte Feuchte des Behandlungsgutes
am Ende der Trocknungsphase kennt, braucht man lediglich einen Meßfühler im Behandlungsraum
vorzusehen, der an den Feuchteregler angeschlossen ist und bei Erreichen der Gleichqewichtsfeuchte
dafür sorgt, daß keine weitere Feuchtigkeitsabsenkung mehr vorgenommen wird.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird somit bei abnehmender Feuchtigkeit
des Behandlungsgutes die Luftfeuchtigkeit stetig abgesenkt, wobei die Temperaturdifferenz
konstant gehalten wird. Beim Erreichen einer vorgewählten Luftfeuchtigkeit erfolgt
dann keine weitere Absenkung der Luftfeuchtigkeit mehr, so daß die Feuchtigkeit
des Behandlungsgutes und die Feuchtigkeit der Umgebungsluft nach einigen Stunden
im Gleichgewicht sein werden und die Differenz der beiden Thermometer den Wert Null
hat. Es kann dann das Behandlungsgut entnommen und in eine Anlage zur Weiterverarbeitung
gebracht werden, beispielsweise zur Durchführung einer zweiten Trocknungsphase.
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Bei dieser weiteren Trocknung des mikrobiologisch meist schon recht
stabilen Gutes wird üblicherweise mit verringerter Luftumwälzung und niedrigeren
Temperaturen gearbeitet. Dabei sind dann die Eintrocknungsraten mit abnehmender
Restfeuchte immer geringer. Auch wenn das Behandlungsgut zu Beginn dieser zweiten
Trocknungsphase bereits rela-
tiv stabil ist, ist es noch nicht
so weit ausgereift, daß Trockenfehler ausgeschlossen werden können. Das vorstehend
beschriebene Verfahren kann daher in vorteilhafter Weise auch bei dieser Trocknungsphase
eingesetzt werden, um die Qualität der Produkte weiter zu verbessern.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in vorteilhafter Weise
zahireiche Vorteile erreicht, die nachstehend stichwortartig angegeben werden sollen:
- Vermeidung von Trockenfehlern, - Verminderung des mikrobiellen Befalls, - Verkürzung
der Prozeßabläufe, - Verringerung der erforderlichen Energiekosten, - Vermeidung
von Rand- und Kernvergrauung und - Erhöhung der Ausbeute durch Vermeidung unerwünschter
Eintrocknungsverluste.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch nicht auf die Behandlung von
Gütern gleicher Sorte im Behandlungsraum beschränkt, vielmehr können auch mehrere
unterschiedliche Sorten gleichzeitig behandelt bzw. einem Trocknungsprozeß unterworfen
werden. Dabei wird man dann zweckmäßigerweise die Temperaturen bzw. Temperaturdifferenzen
in unterschiedlichen Pilotwürsten messen. Es erweist sich als zweckmäßig, den Reifeverlauf
dann in Abhängigkeit vom jeweils empfindlichsten Behandlungsgut vorzunehmen und
die Absenkung der Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft in Abhängigkeit von den Temperaturdifferenzen
dieses Behandlungsgutes bzw. seiner Pilotwurst vorzunehmen. Die Regulierung der
Luftfeuchtigkeit wird dann durch entsprechende Schaltung des Feuchtereglers in Abhängigkeit
vom Reifeverlauf dieses empfindlichsten Behandlungsgutes vorgenommen werden.
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Der Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachstehend, unter
Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung, näher erläutert. Diese Figur der
Zeichnung zeigt
schematisch die wesentlichen Elemente und Baugruppen
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In der Zeichnung erkennt man einen Behandlungsraum 10, in dem mehrere
Würste 11 sowie eine Pilotwurst 12 vorgesehen sind. Dabei ist ein erster Temperaturmeßfühler
14 im Inneren oder im Kern der Pilotwurst 12 angeordnet, während ein zweiter Temperaturmeßfühler
15 unter der Hülle 13 der Pilotwurst 12 angebracht ist. Diese beiden Temperaturmeßfühler
14 und 15 sind über Leitungen 17 und 18 an einen Meßumformer 22 angeschlossen. Bei
den Temperaturmeßfühlern 14 und 15 kann es sich beispielsweise um Widerstandsthermometer
handeln, deren Widerstandssignale im Meßumformer 22 in Gleichspannungssignale umgewandelt
werden, beispielsweise in einem Einheitsbereich von 0 - 10 V. Die Anordnung kann
dabei so getroffen sein, daß die von den beiden Temperaturmeßfühlern 14, 15 gemessene
Temperaturdifferenz in einem Bereich von 0 - 2 OC linear in Gleichspannungssignale
im Bereich von 0 - 10 V Gleichspannung umgewandelt werden.
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Der Meßumformer 22 ist über eine Leitung 24 an einen Regler 28 angeschlossen,
der mit einem Komparator ausgerüstet ist und die Befeuchtung des Behandlungsraumes
10 steuert, wie es nachstehend näher erläutert ist. Zu diesem Zweck erhält der Regler
28 über eine Leitung 27 ein zweites Eingangssignal von einem Temperaturdifferenz-Sollwertgeber
26.
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Dieser Sollwertgeber 26 gibt die Temperaturdifferenz vor, die zwischen
den beiden Temperaturmeßfühlern 14 und 15 im Betrieb aufrechterhalten werden soll,
damit ein ständiger Feuchtestrom innerhalb der Rohwürste gegeben ist.
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Der Sollwertgeber 26 kann einen Speicher für Temperaturdifferenzwerte
aufweisen, so daß die gewünschte Temperaturdifferenz eingestellt und vorgegeben
werden kann. Dabei liefert der Sollwertgeber 26 zweckmäßigerweise ebenfalls Spannungssignale
im Bereich von 0 - 10 V Gleichspannung,
die linear einer Temperaturdifferenz
von 0 - 2 OC entsprechen. Will man beispielsweise eine Temperaturdifferenz von 0,5°C
vorgeben, so wird der Sollwertgeber 26 über seine Leitung 27 ein Ausgangssignal
von 2,5 V Gleichspannung liefern.
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Die beiden Eingangssignale auf den Leitungen 24 und 27 werden von
dem Komparator des Reglers 28 miteinander verglichen, der seinerseits über Steuerleitungen
31 und 32 dafür sorgt, daß die gewünschte Temperaturdifferenz im Behandlungsraum
10 eingestellt bzw. aufrechterhalten wird. Der Regler 28 liefert über die Steuerleitungen
31 und 32 Ausgangssignale, nämlich z. B. Impulse mit 220 V Wechselspannung, mit
denen Stellmotoren 39 bzw. 40 angetrieben werden, welche Stellventile 35 und 36
betätigen.
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Dabei ist eine Kühlung 29 über eine Leitung 34, das Stellventil 36
und eine Leitung 38 an ein Luftaufbereitungsaggregat 43 angeschlossen; in gleicher
Weise ist eine Befeuchtung 30 über eine Leitung 33, das Stellventil 35 und eine
Leitung 37 an das Luftaufbereitungsaggregat 43 angeschlossen. Von diesem Luftaufbereitungsaggregat
43 führt eine Zuleitung 41 zum Behandlungsraum 10, während die Rückleitung vom Behandlungsraum
10 mit dem Bezugszeichen 42 benannt ist.
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Ferner erkennt man in der Zeichnung einen mit dem Bezugszeichen 16
versehenen Temperaturmeßfühler 16, der als Feuchtemeßfühler mit Feuchtedocht ausgebildet
ist und dann verwendet wird, wenn es beispielsweise aus Gründen der geringen mechanischen
Belastbarkeit nicht zu vertreten ist, zwei Einstechthermometer 14 und 15 an der
Pilotwurst 12 anzubringen. In diesen Fällen verwendet man dann lediglich ein Einstechthermometer
als Temperaturmeßfühler 14, während der Temperaturmeßfühler 16 im Luftstrom der
Zuführungsluft für den Behandlungsraum 10 angeordnet wird
und dabei
die sogenannte Feuchttemperatur mißt. Gegebenenfalls kann ein derartiger Temperaturmeßfühler
auch mit einer Klammer außen an einer Pilotwurst 12 befestigt sein.
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Der Temperaturmeßfühler 16 ist über eine Leitung 19 an den Meßumformer
22 angeschlossen, so daß dieser Meßumformer 22 dann ggf. die beiden Signale auf
den Leitungen 18 und 19 von den Temperaturmeßfühlern 14 und 16 verarbeitet, um die
gewünschte Temperaturdifferenz einzustellen.
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Außerdem erkennt man in der Zeichnung einen pH-Wert-Meßfühler 21,
der über eine Leitung 20 an einen Meßumformer 23 angeschlossen ist. Dieser Meßumformer
23 liefert entsprechende Gleichspannungssignale, die über eine Leitung 25 auf den
Sollwertgeber 26 übertragen werden. Wird diese zusätzliche Ausführungsform verwendet,
so kann die Temperaturdifferenz von dem Sollwertgeber 26 in Abhängigkeit von dem
gemessenen pH-Wert vorgegeben werden, um eine optimale Steuerung der Vorrichtung
vorzunehmen. In diesen Fällen ist es dann möglich, die Feuchtigkeitsverringerung
im Behandlungsraum 10 tatsächlich in Abhängigkeit vom Fermentationsverlauf zu steuern.
Ist ein derartiger pH-Wert-Meßfühler 21 nicht vorgesehen oder angeschlossen, kann
die Steuerung der Temperaturdifferenz z. B. mit einem konstanten Wert von dem Sollwertgeber
26 vorgegeben werden.
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Außerdem kann in dem Behandlungsraum 10 ein Feuchtemeßfühler 44 vorgesehen
sein, der über eine Leitung 45 an den Regler 28 angeschlossen ist. Auf diese Weise
erhält der Regler 28 ein Signal über die im Behandlungsraum 10 herrschende Luftfeuchtigkeit,
so daß die Absenkung der Luftfeuchtigkeit in dem Behandlungsraum 10 dann unterbrochen
werden kann, wenn eine gewünschte Luftfeuchtigkeit erreicht ist, die einem standardisierten
Feuchtigkeitsgehalt des Behandlungsgutes entspricht.
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Die Behandlung oder Trocknung der Güter im Behandlungsraum 10 wird
beispielsweise dadurch eingeleitet, daß man ausgehend von einem Feuchtigkeits-Gleichgewichtszustand
im Behandlungsraum 10 zwischen dem Behandlungsgut und der dortigen Umgebungsluft
die Luftfeuchte im Behandlungsraum 10 über die Luftversorgung vom Luftaufbereitungsaggregat
43 reduziert. Infolgedessen wird die Pilotwurst 12 zunächst am Rand Feuchtigkeit
durch Verdunstung abgeben, so daß der Temperaturmeßfühler 15 eine geringere Temperatur
messen wird als der andere Temperaturmeßfühler 14.
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Dadurch wird sich beim Meßumformer 22 eine bestimmte Temperaturdifferenz
einstellen, die über die Leitung 24 auf den Regler 28 gegeben und dort mit einer
vorgegebenen Temperaturdifferenz vom Sollwertgeber 26 verglichen wird.
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Diese Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperaturmeßfühlern
14 und 15 kann bis auf den vorgegebenen Temperaturdifferenz-Sollwert ansteigen.
Sobald dieser Sollwert erreicht ist, tritt der Regler 28 in Aktion und sorgt zunächst
für eine Beibehaltung der Luftfeuchtigkeit, die über das Luftaufbereitungsaggregat
43 in den Behandlungsraum 10 eingeführt wird.
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Wird die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperaturmeßfühlern
14 und 15 kleiner als der vorgegebene Temperaturdifferenz-Sollwert, so gibt der
Regler 28 über die Steuerleitungen 31 und 32 Signale zur Verringerung der Luftfeuchtigkeit
im Behandlungsraum 10. Wenn umgekehrt die Temperaturdifferenz zwischen den beiden
Temperaturmeßfühlern 14 und 15 zu groß wird, bedeutet dies eine zu geringe Luftfeuchtigkeit
der Umgebungsluft und damit eine zu schnelle Trocknung des Behandlungsgutes, so
daß in diesen Fällen die Luftfeuchtigkeit im Behandlungsraum 10 wieder erhöht wird,
um die gewünschte Temperaturdifferenz erneut herzustellen, damit ein gleichmäßiger
Feuchtestrom im Behandlungsraum 10 von innen nach außen stattfindet und damit
ein
ununterbrochener Trocknungsvorgang bewirkt wird.
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Der Regler 28, der über die beiden Steuerleitungen 31 und 32 die beiden
Stellmotoren 39 bzw. 40 für die Stellventile 35 bzw. 36 beaufschlagt, steuert damit
die Versorgung des Luftaufbereitungsaggregates 43 in Abhängigkeit von der Kühlung
29 bzw. der Befeuchtung 30.
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Bei steigender Temperaturdifferenz im Behandlungsgut wird das Befeuchtungs-Stellventil
35 weiter geöffnet, so daß zur Befeuchtung der Luft mehr Dampf in das Luftaufbereitungsaggregat
43 einströmt und über die Zuleitung 41 in den Behandlungsraum 10 gelangt.
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Bei fallender Temperaturdifferenz wird dieses Befeuchtungs-Stellventil
35 wieder weiter geschlossen. Reicht das Schließen des Befeuchtungs-Stellventils
35 nicht aus, um den vorgegebenen Temperaturdifferenz-Sollwert zu erreichen, so
beginnt das Kühl-Stellventil 36 zu öffnen, das an die Kühlung 29 angeschlossen ist.
Am Kühler dieser Kühlung 29 taut dann Wasser aus der Umluft aus. Die zugeführte
Luft wird nun von einem nicht dargestellten, nachgeschalteten Erhitzer wieder entsprechend
erwärmt, wobei eine hier nicht dargestellte Temperaturregelung verwendet wird.
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In der vorstehend beschriebenen Weise kann der Regler 28 somit über
die ihm nachgeschaltete Steuereinrichtung für die Einstellung und Einhaltung der
gewünschten, vorgegebenen Temperaturdifferenz in der Behandlungskammer 10 sorgen,
so daß die angestrebte gleichmäßige Reifung und Trocknung in dem Behandlungsraum
10 gewährleistet ist.
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Wie bereits erwähnt, kann anstelle des Temperaturmeßfühlers 15 auch
der Temperaturmeßfühler 16 als zweiter Temperaturmeßfühler eingesetzt werden, wenn
dies in der Praxis geboten ist. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist dann die gleiche
wie oben beschrieben.
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Die pH-Wert-abhängige Steuerung des Temperaturdifferenz-Sollwertes
kann zusätzlich vorgesehen sein, ohne daß sie unbedingt in der Praxis erforderlich
ist. Allerdings erhält man damit eine noch optimalere Behandlung der Güter im Behandlungsraum
10, weil eine Anpassung an den tatsächlich ablaufenden Fermentationsprozeß erfolgt.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch die Anwendung
von (zwei) Einstechthermometern unmittelbar an der Rohwurst die Nachteile der bisher
üblichen Messung der Luftfeuchte zur Feuchteregelung vermieden werden. Bei Klimaanlagen
zum Reifen, Trocknen und Räuchern von Rohwurst wird nämlich zur Feuchteregelung
die Luftfeuchtigkeit gemessen, die Feuchttemperatur wird über ein Thermometer mit
Feuchtedocht gemessen. Diese Messung ist oft fehlerhaft, weil Holzteer aus dem Räucherrauch,
mineralische Ablagerungen aus dem Wasser etc. den Feuchtedocht verschmutzen und
somit zu Fehlmessungen führen. Dieser Nachteil wird bei der Anwendung von Einstechthermometern
vermieden, so daß eine genauere Feuchteregelung der Klimaanlage erfolgt.
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Bezugszeichenl iste 10 Behandlungsraum 11 Wurst 12 Pilotwurst 13 Hülle
14 Temperaturmeßfühler 15 Temperaturmeßfühler 16 Temperaturmeßfühler 17 Leitung
18 Leitung 19 Leitung 20 Leitung 21 pH-Wert-Meßfühler 22 Meßumformer 23 Meßumformer
24 Leitung 25 Leitung 26 Sollwertgeber 27 Leitung 28 Regler 29 Kühlung 30 Befeuchtung
31 Leitung 32 Leitung 33 Leitung 34 Leitung 35 Stellventil-Befeuchtung 36 Stellventil-Kühlung
37 Leitung 38 Leitung 39 Stellmotor 40 Stellmotor 41 Zuleitung 42 Rückleitung 43
Luftaufbereitungsaggrega 44 Feuchtemeßfühler 45 Leitung
Bezugszeichenl
iste 10 Behandlungsraum 11 Wurst 12 Pilotwurst 13 Hülle 14 Temperaturmeßfühler 15
Temperaturmeßfühler 16 Temperaturmeßfühler 17 Leitung 18 Leitung 19 Leitung 20 Leitung
21 pH-Wert-Meßfühler 22 Meßumformer 23 Meßumformer 24 Leitung 25 Leitung 26 Sollwertgeber
27 Leitung 28 Regler 29 Kühlung 30 Befeuchtung 31 Leitung 32 Leitung 33 Leitung
34 Leitung 35 Stellventil-Befeuchtung 36 Stellventil-Kühlung 37 Leitung 38 Leitung
39 Stellmotor 40 Stellmotor 41 Zuleitung 42 Rückleitung 43 Luftaufbereitungsaggreg
44 Feuchtemeßfühler 45 Leitung
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